• 제목/요약/키워드: 하전입자

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PBMS용 전기 동역학적 입자 집속 모듈 연구

  • 김명준;김동빈;문지훈;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.180-180
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    • 2013
  • 반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.

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알파입자 부식-새김을 이용한 PN-3 선량측정기의 특성 (Characteristics of Track-Etch PN-3 Dosimeters for Alpha Particles)

  • Yoo, Done-Sik
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제1권1호
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    • pp.97-107
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    • 1990
  • 본 논문에서는 플라스틱 검출기의 일종인 알릴 다이글리콜 카보네이트 물질 (PN-3) 에서의 하전입자의 검출 방법과 여러장의 흡수체를 통과하여 얻어진 알파 업자의 에너지 (3.17~5.49 MeV) 에 대한 알파입자 궤적의 특성을 논의하였다. 또한 등가흡수선량율을 계산하였고, 일파입자의 도달거리를 특정하기위해 섬광계수기를 사용하였다. PN-3 의 에칭특성과 검출 특성등이 여러가지 변수들로 표현되었다. 즉, 부식당한 입자궤적의 길이가 갖는 각각의 알파입자 에너지에대한 연관성등을 논의하였다. PN-3 플라스틱 선량 검출기에 기록된 알 파업자의 에칭과정에서 매우 흥미있는 결과를 얻었다.

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펄스 플라즈마에 의한 나노입자 제조 시 하전이 입자의 포집에 미치는 영향 (Effect of Charging on Particle Collection during Synthesis of Nanoparticles by Pulse Plasma)

  • 김광수;김태성
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.210-214
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    • 2007
  • Silicon nanoparticles are widely studied as a material with great potential for wide applications. For application to present industry, it should be easy to control the characteristics of nanoparticle including the size and structure. In this paper, we investigated the formation of Si nanoparticle using pulse plasma technology. Plasma technology is already quite common in device industry and the size of nanoparticle can be easily controlled according to plasma pulse duration. An inductively-coupled plasma chamber with RF power (13.56 MHz) was used with DC-biased grid $(-200\sim+200\;V)$ installed above the substrate. In order to measure the shape and size of nanoparticle, TEM was used. It was found that the size of nanoparticles can be controlled well with the plasma pulse duration and the collection efficiency is increased with the use of either negative or positive DC-bias.

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전기집진기에서의 에어로졸 나노입자의 하전 및 집진 특성 연구 (Charging and Collection Characteristics of Aerosol Nanoparticles in an Electrostatic Precipitator)

  • 한방우;황순철;홍원석;정상현;김용진
    • 연구논문집
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    • 통권34호
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    • pp.21-28
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    • 2004
  • In this study, we report an investigation for the charging and collection of aerosol nanoparticles in an electrostatic precipitator (ESP) according to particle charging and diffusion effects. The competition between charging probability and diffusion effect determines the collection efficiency of nanoparticles in the ESP. In conclusion, collection efficiency continuously decreased with the reduction in the particle size. This indicates that poor partial charging effect of nanoparticles is more dominant than their diffusion effect in the ESP for the nanoparticles in the particle size range of 4-20 nm. Theoretical calculations using a unipolar diffusion charing theory were in good agreement with the experimental data for the nanoparticles less than 20 nm in diameter.

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입자와 스프링-댐퍼 메쉬를 이용한 2차원 패턴 변형 분석 (2D Pattern Deformation Analysis using Particle and Spring-Damper Mesh)

  • 신봉기
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권8호
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    • pp.769-780
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    • 2005
  • 본 논문에서는 스프링-댐퍼 메쉬를 2차원 영상 패턴의 변형을 모델링 및 분석하는 데 응용하는 방법을 제안한다. 기존의 메쉬와 다르게 새롭게 제안된 메쉬 모형은 메쉬 노드와 영상 픽셀을 하전입자로 표현하고 둘 사이의 상호작용에 의하여 변형되는 메쉬를 다양한 기준함수에 의하여 분석하는 것이다. 메쉬의 변형 과정은 하전입자 사이의 상호작용에 의한 스트레스 완화 과정으로써 널리 알려진 간단한 수치적분법을 사용한다. 변형 메쉬평가함수로 네 가지를 제안하고 각각의 성능을 분석하였다. 훈련 메쉬로는 샘플 영상의 평균 패턴을 구하여 메쉬로 직접 변환한 것을 사용하였다. 실험 결과 각 함수는 국소 변형을 모두 제대로 평가하는 측도로서는 아직 부족하지만 앞으로 이에 대한 보완 또는 새로운 함수의 제안, 그리고 이완 과정의 개선이 뒤따른다면 보다 체계적인 분석 방법과 높은 성능을 제공할 것으로 판단된다.

나노/서브마이크론 에어로졸의 집진성능평가를 위한 이중모드 입자의 발생 (Generation of Bi-modal Particles for Performance Evaluation of Air Cleaning Devices for Submicron Aerosols)

  • 지준호;황정호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.97-98
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    • 2003
  • 나노/서브마이크론 크기의 입자는 최근 유해 입자상 물질 제거 및 오염 제어나 물질 제조 등의 분야에서 관심이 높아지고 있다. 보통 환경 입자상 물질로 불리는 0.1~l $\mu\textrm{m}$ 범위의 서브마이크론 입자는 자동차, 공장, 발전소, 소각로 등의 연소 과정에서 발생되어 상당량이 대기로 배출되는데, 인체에 유입되면 호흡기 장애나 암을 유발하는 등의 나쁜 영향을 미친다. 특히, 관성력과 확산력에 의한 영향이 적고 하전 입자의 전기적인 이동도도 낮기 때문에 집진장치나 공기청정장치에서 집진효율이 가장 낮은 크기 범위이다. (중략)

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입자상물질(PM) 실시간 모니터링을 위한 코로나 입자하전기의 실험적 연구 (Experimental Study on a Corona Charger for Real-time Monitoring of Particulate Matter (PM))

  • 권순박;정정선;이규원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.227-228
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    • 2002
  • 대기오염물질 중 입자상물질(particulate matter, PM)의 크기분포 측정은 주로 다단임팩터(cascade impactor)에 의해 이루어지고 있다. 임팩터 각 단에 포집된 입자의 무게를 측정하여 입자상물질의 크기 분포로 환산하는 다단임팩터는 입자의 샘플링에 많은 시간이 소모되며 필터의 전처리 및 무게측정과정이 번거롭고, 시간에 따른 농도분포의 추이를 파악할 수 없는 단점이 있다. (중략)

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호핑법에 의한 이온 공간전하 분극 열자극전류의 수치해석 (Numerical analysis of thermally stimulated current due to lonic space charge polarization by hopping method)

  • 김의균;국상훈
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제4권1호
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    • pp.53-64
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    • 1991
  • 절연체중에 있는 하전입자의 거동은 절연재료의 특성에 많은 영향을 준다. 본 연구에서는 호핑모델에 의한 수치해석법을 TSC특성과 쌍극자분극에 대한 TSC특성은 차이가 있었다. 실험과 대응시켜 가동이온에 관한 물성정수의 평가를 하였다. 호핑모델에 의해서 불포화 TSC와 I-V특성의 수치계산을 하였다.

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